第十章可逆电池练习题.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流第十章可逆电池练习题.精品文档.第十章可逆电池练习题一、判断题：1电池(a) Ag,AgCl|KCl(aq)|Hg2Cl2,Hg与电池(b) Hg,Hg2Cl2|KCl(aq)|AgNO3(aq)|Ag 的电池反应可逆。2恒温、恒压下，G 0的反应不能进行。3电池Zn|ZnCl2(aq)|AgCl(s)|Ag在25、p下可逆放电2F时放热23.12 kJ，则该电池反应：Zn + 2AgCl(s) ZnCl2 + 2Ag 的(298K) = -23.12 kJmol-1。4Zn2+ + 2e Zn ，E1，(1)；Zn2+e Zn，E2，(2)

2、。因E1= E2，所以有：(1) = (2)。5Fe2+ + 2e Fe，E1，(1)；Fe3+ + e Fe2+ ，E2，(2)；(1) + (2)，得：Fe3+ + 3e Fe，E3，(3)。则：(3) = (1) + (2)，E3=E1 + E2。62H+ + 2e H2，E1与2H2O + 2e H2 + 2OH-，E2，因它们都是氢电极反应，所以1 = 2。7对于电极Pt |Cl2(p)|Cl- 其还原电极电势为：(Cl-/Cl2) = (Cl-/Cl2) - (RT/2F)lnp(Cl2)/pa2(Cl-) 。8对于电池Pt|H2|H2SO4(aq)|O2|Pt ，其电池反应可表示

3、为：H2(g) + O2(g) H2O(l)，E1，(1) 或2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)，E2，(2)。因2(1) = (2)，所以2E1= E2。9电池(1) Ag|AgBr(s)|KBr(aq)|Br2|Pt ，电池(2) Ag|AgNO3(aq)|KBr(aq)|AgBr(s)|Ag的电池电动势E1、E2都与Br- 浓度无关。10在有液体接界电势的浓差电池中，当电池放电时，在液体接界处，离子总是从高浓度向低浓度扩散。11对于电池Zn|ZnSO4(aq)|AgNO3(aq)|Ag，其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。12. 电池Ag | Ag+(aq)|Cl-(aq)|Cl2

4、(g),Pt 与Ag(s),AgCl(s)|Cl-(aq)|Cl2(g),Pt 对应一个电池反应.二、单选题：1丹聂尔电池(铜 - 锌电池)在放电和充电时锌电极分别称为：(A)负极和阴极 ；(B)正极和阳极 ；(C)阳极和负极 ；(D)阴极和正极 。2韦斯登标准电池放电时正极上发生的反应为：(A)Cd2+ + 2eCd ；(B)PbSO4(s) + 2ePb + SO42- ；(C)Hg2SO4(s) + 2e2Hg(l) + SO42- ；(D)Hg2Cl2(s) + 2e2Hg(l) + 2Cl- 。3下列说法不属于可逆电池特性的是：(A)电池放电与充电过程电流无限小；(B)电池的工作过程

5、肯定为热力学可逆过程；(C)电池内的化学反应在正逆方向彼此相反；(D)电池所对应的化学反应rGm = 0 。4电池在下列三种情况：(1)I0；(2)有一定电流；(3)短路。忽略电池内电阻，下列说法正确的：(A)电池电动势改变 ；(B)电池输出电压不变 ；(C)对外输出电能相同 ；(D)对外输出电功率相等 。5下列电池中，哪个电池反应不可逆：(A)Zn|Zn2+|Cu2+| Cu ；(B)Zn|H2SO4| Cu ；(C)Pt,H2(g)| HCl(aq)| AgCl,Ag ；(D)Pb,PbSO4| H2SO4| PbSO4,PbO2 。6对韦斯登(Weston)标准电池，下列叙述不正确的是：

6、(A)温度系数小 ；(B)为可逆电池 ；(C)正极为含 12.5% 镉的汞齐 ；(D)电池电动势保持长期稳定不变 。7电极Pt,Cl2(g)|KCl(a1)与Ag(s)，AgCl(s)|KCl(a2)，这两个电极的电极反应相界面有：(A) 2 个， 2 个 ；(B) 1 个， 2 个 ；(C) 2 个， 1 个 ；(D) 1 个， 1 个 。8铅蓄电池放电时，正极发生的电极反应是：(A)2H+ + 2eH2；(B)PbPb2+ + 2e；(C)PbSO4 + 2ePb + SO42-；(D)PbO2 + 4H+ + SO42- + 2ePbSO4 + 2H2O。9对于甘汞电极，下列叙述正确的是

7、：(A)电极反应为 Hg22+ + 2e Hg ；(B)属于第一类电极 ；(C)对阴离子可逆，电极电势较稳定 ；(D)电极电势为(Hg2Cl2) = (Hg2Cl2) + (RT/2F)lna(Cl - ) 。10关于玻璃电极，下列叙述不正确的是：(A)为特殊玻璃吹制的薄泡，内置0.1molkg-1的HCl溶液和AgAgCl参比电极(或甘汞电极) ；(B)不受溶液中氧化剂或还原剂的影响 ；(C)对H+可逆，为离子选择电极 ；(D)为第一类电极，定温下(玻)为常数 。11电极 Pb2+(a)|Pb-Hg(a) 和 Pb2+(a)|Pb(s) 的电极电势和标准电极电势间的关系为：(A)相同不同 ；

8、(B)相同不同 ；(C)和均相同 ；(D)和均不同 。12常用三种甘汞电极，即(1)饱和甘汞电极；(2)摩尔甘汞电极；(3)0.1moldm-3甘汞电极。反应式为：Hg2Cl2(s)2e = 2Hg(1)2Cl-(aq)。25时三者的标准电极电位相比：(A)1 2 3；(B)2 1 3；(C)3 2 1；(D)1= 2= 3。13下列电池的电动势与氯离子活度无关的是：(A)Zn| ZnCl2(aq)| Cl2(p),Pt ；(B)Zn| ZnCl2(aq)| KCl (aq)| AgCl,Ag ；(C)Ag,AgCl| KCl(aq)| Cl2(p),Pt ；(D)Pt,H2( p)| HCl

9、 (aq)| Cl2(p),Pt 。1425时电池反应 H2(g) + O2(g) = H2O(l) 对应的电池标准电动势为 E1，则反应2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) 所对应的电池的标准电动势 E2是：(A)E2 = - 2E1；(B)E2 = 2E1；(C)E2 = - E1；(D)E2 = E1。15下列反应 AgCl(s) + I - AgI(s) + Cl - 其可逆电池表达式为：(A)AgI(s)|I - | Cl - | AgCl(s) ；(B)AgI(s)|I - |Cl - | AgCl(s) ；(C)Ag(s),AgCl(s)|Cl - | I - | A

10、gI(s),Ag(s) ；(D)Ag(s),AgI(s)|I - |Cl - | AgCl(s),Ag(s) 。16可以直接用来求Ag2SO4的溶度积的电池是：(A)Pt|H2(p)|H2SO4(a)| Ag2SO4(s)|Ag ；(B)Ag|AgNO3(a)|K2SO4(a)|PbSO4(s),Pb(s) ；(C)Ag(s),Ag2SO4(s)|K2SO4(a)|HCl(a)|AgCl(s),Ag(s) ；(D)Ag|AgNO3(a)|H2SO4(a)|Ag2SO4(s),Ag(s) 。17下列电池中能测定AgCl的的是：(A)Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl2(p)|Pt ；(B

11、)Ag|Ag+|Cl - |Cl2|Pt ；(C)Ag|Ag+|Cl - |AgCl(s)|Ag ；(D)Ag|AgCl|AgCl(s)|Ag 。18下列电池中能测定AgI的溶度积Ksp的是：(A)Ag|AgI(s)|KI(aq)|I2 ；(B)Ag|Ag+|I - |AgI(s)|Ag ；(C)Ag|Ag+|I - |I2|Pt ；(D)Ag|AgI|Pt 。19若某电池反应的热效应是负值，那么此电池进行可逆工作时，与环境交换的热：(A)放热 ；(B)吸热 ；(C)无热 ；(D)无法确定 。20某电池反应的自由能变化rGm和焓变rHm的关系为：(A)rHm = rGm ；(B)rHm rGm

12、 ；(C)rHm rGm ；(D)三种均可能。21某电池在标准状况下，放电过程中，当Qr = -200 J 时，其焓变H为：(A)H = -200 J ；(B)H -200 J 。22原电池Pt,H2(p)|H2SO4(0.01m)|O2(p),Pt 在298K时，E = 1.228V，并已知H2O(l)的生成热= - 286.06 kJmol-1，n = 2，那么该电池的温度系数是：(A)-8.53 10-4 VK-1 ；(B)-4.97 10-3 VK-1 ；(C)4.12 10-3 VK-1 ；(D)8.53 10-4 VK-1 。23在恒温恒压条件下，以实际工作电压E放电过程中，电池的

13、反应热Q等于：(A)H - zFE ；(B)H + zFE ；(C)TS ；(D)TS - zFE 。24恒温恒压下，电池在以下三种情况下放电：电流趋近于零，一定大小的工作电流，短路。下列各式不正确的是：(A)在下，QR = TrSm = nFT(E/T)p ；(B)在下，QR = QP = rHm ；(C)在下，QP = rHm - W = rHm + nFE(E为实际工作电压) ；(D)在下，QP = rHm 。2525时，反应2H2S + SO2 = 3S + 2H2O达到平衡时，其平衡常数为多少？(已知25时，(S/H2S) = 0.14 V，(SO2/S) = 0.45 V)：(A)

14、3.1 1010 ； (B)9.4 1020 ；(C)2.36 1020 ； (D)0.13 10-27 。26已知电极电位：(Cl2/Cl-) = 1.36 V，(Br2/Br-) = 1.07 V，(I2/I-) = 0.54 V，(Fe3+/Fe2+) = 0.77 V， 标准状态下，Fe与卤素组成电池，下面判断正确的是：(A)Fe3+可氧化Cl- ；(B)Fe3+可氧化Br- ；(C)Fe3+可氧化I- ；(D)Fe3+不能氧化卤离子 。27巳知下列两个电极反应的标准还原电势为：Cu2+ + 2eCu， = 0.337 V；Cu+ + eCu， = 0.521 V，由此求算得Cu2+

15、+ eCu+ 的等于：(A)0.184 V ；(B)-0.184 V ；(C)0.352 V ；(D)0.153 V 。28已知(Ti+/Ti) = - 0.34 V ，(Ti3+/Ti) = 0.72 V ，则(Ti3+/Ti+)为(V)：(A)(0.72 3) + 0.34 ；(B)0.72 1.5 + 0.17 ；(C)0.72 + 0.34 ；(D)0.72 - 0.34 。29在温度T时(Hg22+/Hg) = a，Hg2SO4的溶度积为Ksp，则(Hg2SO4/Hg)为：(A)a + (RT/2F)lnKsp ；(B)a - (RT/2F)lnKsp ；(C)a + (RT/F)l

16、nKsp ；(D)a - (RT/F)lnKsp 。30已知298K时Hg2Cl2 + 2e2Hg + 2Cl - ，1 = 0.2676 V ；AgCl + eAg + Cl - ，2 = 0.2224 V。则当电池反应为：Hg2Cl2 + 2Ag2AgCl + 2Hg 时，其电池的E为：(A)- 0.0886 V ；(B)- 0.1772 V ；(C)0.0276 V ；(D)0.0452 V 。31298K时，若要使电池 Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(Hg)(a2) 的电池电动势E为正值，则Pb在汞齐中的活度必定是：(A)a1 a2 ；(B)a1 = a2 ；(C

17、)a1 a2 ；(D)a1和a2可取任意值 。32电池 Ag(s)|AgNO3(,1，m1) | AgNO3(,2，m2)|Ag(s) 的电动势E应为：(A)- (2RT/F)ln(,1m1/,2m2) ；(B)- (2RT/F)ln(,2m2/,1m1) ；(C)- (RT/F)ln(,1m1/,2m2) ；(D)- (RT/F)ln(,2m2/,1m1) 。33已知电池反应 Zn + 2AgCl = ZnCl2 + 2Ag 在25时的平衡常数K = 1032 ，ZnCl2浓度为0.01molkg-1，下列叙述不正确的是：(A)原电池符号为 Zn(s)|ZnCl2(0.01 molkg-1)

18、|AgCl(s),Ag ；(B)原电池符号为 Ag(s),AgCl(s)|ZnCl2(0.01 molkg-1)|Zn(s) ；(C)标准电池电动势 E= 0.9459 V ；(D)电池电动势 E = 1.2965 V 。3425时电极反应 Cu2+ + I - + eCuI 和 Cu2+ + eCu+ 的标准电极电势分别为0.860V和0.153V，则CuI的溶度积Ksp为：(A)1.1 10-12 ；(B)6.2 10-6 ；(C)4.8 10-7 ；(D)2.9 10-15 。35已知电池 Zn(s)|ZnCl2(m=0.555 molkg-1)|AgCl(s),Ag(s) 在25时的电

19、动势为1.015 V，标准电动势为0.985 V，电池可逆放电2F，以下各式正确的是： a(ZnCl2) = 0.09675； a = 0.4591； = 0.5211； K= 2.11 1033 ； W = -202.62 kJ。(A) ；(B) ；(C) ；(D) 。36下列电池中E最大的是：(A)Pt|H2(p)|H+(a = 1)|H+(a = 0.5)|H2(p)|Pt ；(B)Pt|H2(2p)|H+(a = 1)|H+(a = 1)|H2(p)|Pt ；(C)Pt|H2(p)|H+(a = 1)|H+(a = 1)|H2(p)|Pt ；(D)Pt|H2(p)|H+(a = 0.5

20、)|H+(a = 1)|H2(2p)|Pt 。37下列电池中，液体接界电位不能被忽略的是：(A)Pt,H2(P1)|HCl(m1)|H2(p2),Pt ；(B)Pt,H2(p1)|HCl(m1)|HCl(m2)|H2(p2), Pt ；(C)Pt,H2(p1)|HCl(m1)|HCl(m2)|H2(p2),Pt ；(D)Pt,H2(p1)|HCl(m1)|AgCl,Ag-Ag,AgCl|HCl(m2)|H2(p2),Pt 。38下列四个原电池中，其电池反应不为 H2(2p)H2(p) 的电池是：(A)Pt,H2(2p)|H+(a = 0.1)|H+(a = 0.2)|H2(p),Pt(B)Pt

21、,H2(2p)|H+(a = 10-8)|H2(p),Pt(C)Pt,H2(2p)|H+(a = 0.1)|H2(p),Pt(D)Pt,H2(2p)|H+(a = 0.1)|KCl(m = 1)|Hg2Cl2(s),HgHg,Hg2Cl2(s)|KCl(m = 1)|H+(a = 0.1)|H2(p),Pt39下列四组组成不同的混合溶液，当把金属铅分别插入各组溶液中组成电池，已知(Pb2+/Pb) = -0.126V，(Sn2+/Sn) = -0.136V，能从溶液中置换出金属锡的是：(A)a(Sn2+) = 1.0，a(Pb2+) = 0.10 ；(B)a(Sn2+) = 1.0，a(Pb2

22、+) = 1.0 ；(C)a(Sn2+) = 0.1，a(Pb2+) = 1.0 ；(D)a(Sn2+) = 0.5，a(Pb2+) = 0.5 。40在pH 6.6时，反应为Fe + 2OH-Fe(OH)2 + 2e的反应，则此体系在pH图中为：(A)与pH轴平行的直线 ；(B)与pH轴垂直的直线 ；(C)与pH轴相交的斜线 ；(D)当pH 6.6时，是斜线 。三、多选题：1对原电池的两电极特征的描述中，不正确的是：(A)电位较低的电极上，进行氧化反应 ；(B)电子密度较高的电极就是阴极 ；(C)进行还原反应的电极其电子密度较低 ；(D)电子由负极流出 ；(E)电子密度较低的电极就是负极 。

23、2关于可逆电池的特点描述正确的是：(A)可逆电池必须由可逆电极组成 ；(B)可逆电池的电池反应必须可逆 ；(C)无液体接界的单液电池为可逆电池 ；(D)由可逆电极组成的电池，电池的电动势最大 ；(E)电极反应可逆时组成的电池一定是可逆电池 。3下列电池符号表示的不是可逆电池的为：(A)Zn(s)|HCl(a)|Ag(s) ； (B)Zn(s)|CuSO4(a)|Cu(s) ；(C)Hg(l),HgO(s)|KOH(a)|O2(p2)(Pt) ；(D)(Pt)H2(p1)|KOH(a)|O2(p2)(Pt)；(E)Pb(s),PbCl2(s)|KCl(a)|Hg2Cl2(s),Hg(l) 。4下

24、列电池中，可以用来测定H2O的离子积Kw的电池是：(A)Pt,H2(p1)|H2O|H2(p2),Pt ；(B)Pt,H2(p1)|OH-(a1)|H+(a2)|H2(p2),Pt ；(C)Pt,O2(p1)|OH-(a1)|H+(a2)|H2(p2),Pt ；(D)Pt,O2(p1)|OH-(a1)|H+(a2)|O2(p2),Pt ；(E)Pt,H2(p1)|OH-(a1)|H+(a2)|O2(p2),Pt 。5下列哪些电池的电池反应不是2Cu+ = Cu2+ + Cu(s) ：(A)Pt|Cu2+,Cu+|Cu+|Cu(s) ；(B)Pt|Cu2+,Cu+|Cu2+|Cu(s) ；(C)

25、Cu(s)|Cu+|Cu2+,Cu+|Pt ；(D)Cu(s)|Cu+|Cu2+|Cu(s) ；(E)Cu(s)|Cu2+|Cu+|Cu(s) 。6若原电池能对外做电功，电动势的温度系数(E/T)p 0 的过程不能进行。3错，过程中W 0，H Qp 。4rGm(1) = rGm(2)错，rGm为广度量，与发生反应的物质的量有关。5E3= E1+ E2错，强度量不能相加减。6错，电极反应不同，(1)的标准态是a(H+) = l，(2)的标准态是a(OH-) = 1。7错，电极反应为：Cl2 + 2e2C1- 。8错，E为强度量，与发生反应的物质的量无关。9错，电池(2)的E与Br-浓度有关。10

26、错，电池对外放电时，电池内正离子向正极迁移，负离子向负极移动。11错，因Ag+ 与Cl- 反应生成AgCl沉淀。 12错。 二、单选题答案：1. A；2. C；3. D；4. C；5. B；6. C；7. B；8. D；9. C；10.D；11.D；12.C；13.C；14.C；15.D；16.D；17.A；18.B；19.D；20.D；21.B；22.A；23.B；24.B；25.B；26.C；27.D；28.B；29.A；30.D；31.A；32.C；33.B；34.A；35.C；36.B；37.B；38.A；39.A；40.D。三、多选题答案：1. BE；2. AB；3. AB；4. B

27、D；5. CD；6. BC；7. BC；8. AC；9. BE；10. BD。四、主观题答案：1解：(1) 负极：H2(g) - 2e2H+；正极：2AgBr(s) + 2e2Ag(s) + 2Br-电池反应： H2(g) + 2AgBr(s) = 2Ag(s) + 2HBr(a = 1)(2) T = 298K ，E= 0.07150 V(正) =(AgBr/Ag) = E- (H+/H2) = E= 0.07150 V(AgBr/Ag) =(Ag+/Ag) + 0.05915lgKsp 即 0.07150 = 0.7991 + 0.05915lg Ksp Ksp = 5.0 10-13(3

28、) G= -RTlnK= -nFElnK= nFE/RT = 2 96500 0.07150/(8.314 298) = 5.5640，所以 K= 2.62 102(4) (E/T)p = -4.186 10-72T + 4.186 10-7 298 = -9.372 10-7T + 124.76 10-6T = 298K (E/T)p = -124.76 10-6 0， 放热Qr = nFT(E/T)p = 2 96500 298 (-124.76 10-6) = - 7175 J2解：(1)负极： Au + I- eAuI(s)；正极： H+ + eH2(p)电池反应： Au + H+ +

29、 I = AuI(s) + H2 (g)(1) E = E+ 0.05915lga(H+)a(I-)/p(H2)/(p)1/2= (AuI/Au) - 0 + 0.05915lg2m2 = (AuI/Au) + 0.1183lg + 0.1183lgm 当 m = 0.0001， = 1 -0.97 = (AuI/Au) + 0.1183lg0.0001 -0.41 = (AuI/Au) + 0.1183lg3.0 + 0.1183 lg 解得： = 1.86(3) 由 -0.97 = (AuI/Au) + 0.1183lg0.0001得出：(AuI/Au) = -0.498 V又(AuI/A

30、u) = (Au+/Au) + 0.05915lgKsp ，即 -0.498 = 1.68 + 0.05915 lgKsp Ksp = 1.51 10-373解：(1) 负极： Cl- (0.1m) - eCl2(g,0.5p)；正极： AgCl(s) + eAg(s) + Cl-(0.1m)电池反应： AgCl(s) = Ag(s) + Cl2(g ,0.5p)E = E- 0.05915lg(pCl2/p)1/2 由 G 计算 E= (Cl2) + (Ag) - (AgCl) = 127.025 kJmol-1= 222.949 + 42.702 - 96.106 = 58.07 JK-1

31、mol-1=- T= 127.025 103 - 298 58.07 = 109730 Jmol-1E= -/nF = -109730/96500 = -1.137 VE = E- 0.05915lg0.51/2 = -1.131 V(2) AgCl(s)Ag(s) + Cl2(p)S2 Cl2(0.5p) + Ag(s)Sm = + S2= 58.07 + nRln(p1/p2) = 58.07 + 0.5 8.314 ln(1/0.5) = 60.95 JK-1mol-1QR = TSm = 298 60.95 = 18163 J = 18.163 kJ(3) (E/T)p = Sm/nF

32、 = 60.95/96500 = 6.316 10-4 VK-1(4) AgCl(s) = Ag(s) + Cl2(g)= -RT ln K= -RT lnp(Cl2,eq)/p1/2 = -RT lnp(Cl2,eq)/p lnp(Cl2,eq)/p = -2/RT = -2 109730/(8.314 298) = -88.5787p(Cl2) = 3.4 10-39 p= 3.4 10-39p= 344.505 10-39 kPa4解：(1) 负极：H2(p) - 2e2H+(0.02m)；正极：O2(p) + 2H+ + 2eH2O(l)电池反应： H2(p) + O2(p) = H2

33、O(l)= -nFE = - 2 96500 1.228 = -237 kJmol-1= (水) = -286.1 kJmol-1= (- )/T = ( - 286.1 + 237) 103/298 = - 164.8 JK-1mol-1(E/T)p = /nF = -164.8/(2 96500) = -8.539 10-4 VK-1(2) Hm 与温度无关，用G公式G2(273K) = GT2/T1 - Hm(T2 - T1)/T1 = -241 kJmol-1E2 = -G2/nF = 1.249 V 5解：负极： Zn(s) - 2eZn2+；正极：2AgCl(s) + 2e2Ag(s) + 2Cl-电池反应： Zn(s) + 2AgCl(s) = ZnCl2( m ) + 2Ag(s)E = E- 0.02958lga(ZnCl2) = (AgCl/Ag) - (Zn2+/Zn) - 0.02958lga(Zn2+)a(Cl-) = 0.223 + 0.763 - 0.02958 lg(43m3) = 0.986 - (0.02958 3)(lg41/3 + lg + lgm)E = 1.1566 V，m = 0.01021 ，lg